稠油热采注汽锅炉经济运行调控技术研究

通过对胜利油田注汽锅炉的热平衡测算结果进行分析,得出注汽锅炉的主要热损失为排烟热损失和散热损失,影响热损失的主要因素为过剩空气系数、排烟温度和炉体保温技术.针对油田某注汽锅炉,设计了热效率优化方案并进行试验,采取了烟气余热回收、炉膛盘管清灰清垢、调节过剩空气系数、改进炉体保温性能等措施,达到了预期的节能效果.     

稠油开采注汽锅炉与注汽管道热效率测试

注汽锅炉的热损失表现为排烟热损失、气体不完全燃烧热损失和散热损失,对9台注汽锅炉热效率进行测试,并分析造成排烟热损失较大的原因;为了对注汽管道保温效果、管道散热损失以及管网效率进行评价,对杨楼油田等注汽管道进行了测试并给出安全评价。     

稠油热采注汽锅炉节能降耗技术

稠油开采中注汽锅炉的能耗所占的比例超过总能耗的70%。针对注汽锅炉的热损耗现象,河南油田开展了节能降耗系列技术的研究与应用工作。提高热效率具体应用了复合相变换热技术、高温红外辐射保温技术、注汽锅炉弱爆炸吹灰技术、针形管余热利用技术、纤维交错平铺保温技术。同时应用了注汽锅炉渣油掺水乳化新工艺,用天然气替代稀原油作为燃料,研究应用油气混烧工艺技术,改善了注汽锅炉燃料结构,实现了燃料结构的多元化选择。通过推广应用节能降耗新技术,河南油田稠油开采注汽锅炉平均热效率由81·5%提高到了84·8%,取得了较好的节能效果。     

优化最佳过量空气系数提高注汽锅炉热效率

针对辽河油田目前运行的注汽锅炉年限长,锅炉热效率普遍偏低的问题,开展了详细的理论研究和现场测试。经过研究分析得出,过量空气系数是影响注汽锅炉热效率最重要的因素之一,并以此进行理论研究与公式推导,计算得出最佳过量空气系数的公式,从而对过量空气系数进行及时调整,提高锅炉热效率,保证了注汽锅炉的运行始终保持在一个较高的水平上,实现节能减排。     

稠油热采注汽锅炉烟气控制节能技术研究

为有效降低油田注汽锅炉排烟热损失,在降低注汽锅炉排烟温度、减少排烟体积方面进行了探索和实践,形成了适合于固定站式和简配站式注汽锅炉烟气控制的成熟技术.固定站式油田注汽锅炉采用SGR型热管给水换热器和控制鼓风机送风量,简配站式油田注汽锅炉加装sGR-Ⅱ K型热管空气换热器和控制引风机送风量等技术,控制排烟温度和体积,可有效利用烟气余热,降低排烟温度,提高锅炉热效率,节能减排效果显著.     

提高注汽锅炉系统热效率研究

通过对河南油田分公司第二采油厂稠油开采用注汽锅炉系统热效率参数的测试和分析,找出了造成热效率低的敏感因素。随后,从理论上给出了提高热效率的对策,并从现场实际出发提出了具体的技术措施。2001年8月对井楼三区2号注汽锅炉实施炉内喷涂HTEE—87型高温红外辐射涂料,同时将供油温度由90℃提高到110℃,混合油粘度由225 mPa·s降至115.8mPa·s,使锅炉雾化效果和燃烧效率明显提高,锅炉热效率由82.4％提高到85.1％。     

注汽锅炉热效率影响因素分析及经济运行调节

注汽锅炉是稠油热采的重要核心设备,也是油田重要的能耗设备。提高注汽锅炉热效率是稠油油田节能减排的工作重点。根据辽河油田燃气注汽锅炉热平衡测算数据,分析注汽锅炉热效率影响因素及各因素与锅炉热效率的相关性,揭示影响注汽锅炉热效率的主要因素,研究注汽锅炉热效率关联式,并以此关联式为基础,探求注汽锅炉经济运行的调节方向。     

稠油井注汽系统的热效率分析

建立了热采注汽系统热效率的计算模型。根据XX油田数据计算了2个注汽系统的热效率。提出了提高注汽系统热效率的三项措施：（1）降低锅炉的过剩空气系数；（2）按最大允许热损失设计地面输汽管线的保温层厚度；（3）使用视导热系数小的隔热油管，按箍增加隔热结构，防止热封隔器的泄漏等。     

稠油蒸汽驱热效率影响因素研究

通过建立稠油蒸汽驱的开发地质模型,对蒸汽驱开发过程中的蒸汽注入速度、蒸汽注入干度、不同地层渗透率纵向分布,以及油层中存在隔夹层等影响稠油热采热效率的影响因素进行了分析。结果表明：蒸汽的井底干度越大,地层渗透率为正韵律分布时稠油油田蒸汽驱的热效率越高;地层渗透率为反韵律分布时,良好的隔夹层可以提高稠油蒸汽驱热效率;较高的蒸汽注入速度可以提高油田采收率,但会降低热效率。     

稠油井注汽系统的热效率分析

建立了热采注汽系统热效率的计算模型。根据XX油田数据计算了2个注汽系统的热效率。提出了提高注汽系统热效率的三项措施:(1)降低锅炉的过剩空气系数;(2)按最大允许热损失设计地面输汽管线的保温层厚度;(3)使用视导热系数小的隔热油管,按箍增加隔热结构,防止热封隔器的泄漏等。     

提高热采注汽系统热效率的研究

为了降低热采成本和提高经济效益 ,建立了热采注汽系统热效率的数学模型。根据实测数据计算了 9个注汽系统的热效率。提出了改进注汽系统热效率的行之有效的措施。根据排烟的氧含量的大小 ,可以确定注汽锅炉热效率改进程度 ;按管线允许热损失量和保温材料种类 ,设计保温层厚度 ,可大大提高输汽管线热效率。仅此两项 ,即可使大部分注汽系统热效率提高 7%以上 ,井底蒸汽干度提高 10 %以上。     

多功能锅炉热效率监控装置

目前测试注汽锅炉运行参数的方法主要是人工取样化验法，这种方法误差大，不能实现实时自动控制。针对这一问题，设计了多功能锅炉热效率监控装置。该装置以微机控制为核心，包括：传感检测装置、控制器、风机和驱动放大执行机构等。该装置可自动检测、显示锅炉的5项运行参数。即烟气中的含氧量、二氧化碳含量、过剩空气系数、烟气温度、锅炉热效率。另外，它还可自动控制风量以调整锅炉内燃料与空气的比例，保持最佳燃烧状态，从而实现锅炉高效率地运行。     

煤气发生器在稠油热采领域中的应用

文章讨论了煤气发生器以煤炭制煤气，实现稠油热采注汽锅炉燃油改燃煤气的工艺技术。在不改动注汽锅炉的情况下改变热采锅炉燃料。注汽锅炉的技术参数和工作参数由锅炉原配监测仪表和控制仪自动监测控制，并与新增加的煤气发生器自动控制系统连锁实现全系统自动控制。该技术从根本上改变了直燃煤炭(固体燃料)、直燃油料(液体燃料)的传统燃烧方式，既解决了燃料能源，又改善了环保条件。该项技术的研究具有明显的经济效益和社会效益。     

稠油热采试井研究及软件开发

方法 在对实际生产测试现状进行分析的基础上，提出了改进的注汽井测试工艺，并对热采试井分析过程编制了解释软件。目的 研究出一种有效的稠油注蒸汽热采监测技术，使热采试井技术在生产实际中得到应用。结果 科尔沁油田庙５－８２－４２井采用蒸汽吞吐开采，首轮注汽后焖井期间，采用毛细管压力计按改进的测试工艺测得压降曲线资料，应用热采试井软件进行了解释，以此解释结果，对同一汽驱井组庙５－８０－４６井进行粘土防膨胀     

稠油热采油藏一体化设计研究与应用

根据油藏动态对注汽工艺和井筒举升工艺进行优化设计，是提高稠油油藏开发效果的重要手段。油藏动态是注汽工艺、举升工艺设计的基础，而注汽工艺、举升工艺又影响着油藏动态。因此，注、采工艺与油藏动态相互联系、相互影响，对三者分开设计会造成注、采工艺与油藏动态之间的不匹配，现场操作性差，实施效果不理想。为此，研究了注汽工艺、油藏动态和井筒举升工艺一体化设计技术。现场应用表明，该方法充分考虑了现场工艺的实际条件，设计的结果更科学，操作性更强。     

稠油热采多分支井蒸汽分配计算模型

稠油油藏采用多分支井进行注蒸汽热采时,由于每个分支所处地层的吸汽能力不同,所需的蒸汽流量也不同。基于节点分析系统理论和微元段思想建立了蒸汽分配计算模型,实现了数学解法并进行了应用分析。根据蒸汽沿程热损失分布模型及点分流模型及各个分支所在地层的油藏参数,计算了蒸汽在垂直段、弯曲段的沿程热损失及各分支水平段的地层吸汽指数和蒸汽流量,为稠油油藏多分支井热采参数设计提供了理论参考依据。